LUZ CUÁNTICA

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Far far away, behind the word mountains, far from the countries Vokalia and Consonantia, there live the blind texts.

¿De qué se trata esta línea de investigación?

En esta línea de investigación estudiaremos problemas teóricos y experimentales en Información Cuántica y aspectos fundamentales de la Mecánica Cuántica en dimensiones superiores. Información Cuántica estudia la codificación, transmisión y procesamiento de información teniendo en cuenta las restricciones impuestas por las leyes de la Mecánica Cuántica. En particular, las propiedades fundamentales de los sistemas cuánticos, como el entrelazamiento, se encuentran en el centro de la Teleportación Cuántica y la Distribución de Claves Cuánticas (QKD, por sus siglas en inglés), que son procesos prohibidos de forma clásica. En los últimos años, hemos diseñado y montado una configuración experimental capaz de generar, manipular y medir sistemas cuánticos de mayor dimensión. Para esto empleamos solo un fotón, es decir, un cuanto de luz, cuyo grado de libertad de momento transversal se discretiza por medio de una secuencia de moduladores espaciales de luz. De ese modo, se genera un sistema cuántico de mayor dimensión, que puede medirse posteriormente.

Utilizaremos esta configuración y sus variaciones para estudiar experimentalmente nuestros desarrollos teóricos en los siguientes temas de investigación: (i) certificación independiente de dispositivo de propiedades cuánticas y amplificación de aleatoriedad. Aquí, buscaremos métodos para demostrar que un sistema tiene cierta propiedad cuántica, como por ejemplo dimensión, al inspeccionar los resultados de las mediciones sin hacer suposiciones sobre los principios de funcionamiento de los dispositivos de medición. Este problema juega un papel importante en QKD y otros protocolos de información cuántica. (ii) Un problema fundamental en la Mecánica Cuántica es la determinación de estados cuánticos desconocidos. Estudiaremos este problema desde el punto de vista de la Teoría de Optimización, que abre el camino para el diseño de nuevos protocolos de tomografía cuántica que apuntan al uso eficiente de los recursos cuánticos. (iii) Finalmente, estudiaremos el problema de la transmisión de sistemas cuánticos de mayor dimensión a través de fibras ópticas multinúcleo y sus aplicaciones. Drs. G. Lima y A. Delgado colaborarán en estos temas de investigación.

Grupos que desarrollan investigación en esta línea

Física Cuántica

Profesor Aldo Delgado

Procesamiento de Información Cuántica

Profesor Gustavo Lima

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